Ứng dụng chỉ số chất lượng nước dưới đất (GWQI) và GIS phân vùng chất lượng nước dưới đất tầng Pleistocen tại thị xã Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu

TÓM TẮT Pleistocen là tầng chứa nước trầm tích được khai thác chủ yếu được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như tưới tiêu, cấp nước cho các trạm khai thác phục vụ sinh hoạt, sản xuất và chăn nuôi tại thị xã Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Phương pháp chỉ số chất lượng nước dưới đất (GWQI) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) được ứng dụng để xác định sự biến thiên về không gian cũng như mức độ phù hợp của nước dưới đất tại thị xã Phú Mỹ. Các thông số chất lượng nước trong nghiên cứu này gồm pH, TDS, Độ cứng tổng, Cl−, F−, NH4+-N, NO3−-N, SO42−, Pb2+ và Fe2+ được sử dụng tính toán từ 17 giếng quan trắc vào mùa khô và mùa mưa năm 2017. Kết quả bản đồ cho thấy các thông số chất lượng nước như Cl−, F−, NH4+, Pb2+ và Fe2+ là các thông số quan trọng vượt mức tối đa giới hạn cho phép của QCVN. Chất lượng nước dưới đất theo kết quả phân tích GWQI cho thấy 88% (mùa khô) và 94% (mùa mưa) số giếng quan trắc có chất lượng ``tốt'' đến ``rất tốt'', số lượng giếng có chất lượng từ ``xấu'' đến ``không phù hợp để sử dụng'' có sự thay đổi giữa 2 mùa. Tương ứng bản đồ GWQI chỉ ra nước dưới đất có chất lượng tốt chiếm 98% diện tích khu vực nghiên cứu (331,44 km2) vào mùa khô, và chiếm 94,5% diện tích (319,58 km2) vào mùa mưa.

pdf13 trang | Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 536 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ứng dụng chỉ số chất lượng nước dưới đất (GWQI) và GIS phân vùng chất lượng nước dưới đất tầng Pleistocen tại thị xã Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Trái đất và Môi trường, 4(1):149-161 Open Access Full Text Article Bài Nghiên cứu Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc Gia TP.HCM, Việt Nam Liên hệ Nguyễn Hải Âu, Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc Gia TP.HCM, Việt Nam Email: haiauvtn@gmail.com Lịch sử  Ngày nhận: 09-3-2020  Ngày chấp nhận: 01-6-2020  Ngày đăng: 20-6-2020 DOI : 10.32508/stdjsee.v4i1.525 Bản quyền © ĐHQG Tp.HCM. Đây là bài báo công bố mở được phát hành theo các điều khoản của the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Ứng dụng chỉ số chất lượng nước dưới đất (GWQI) và GIS phân vùng chất lượng nước dưới đất tầng Pleistocen tại thị xã PhúMỹ, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Nguyễn Hải Âu*, TrầnMinh Bảo, Phạm Thị Tuyết Nhi, Tất HồngMinh Vy, Trương Tấn Hiền, Trần Ngọc Hiệp, Lưu Khánh Linh, Lương Thị Hải Hà Use your smartphone to scan this QR code and download this article TÓM TẮT Pleistocen là tầng chứa nước trầm tích được khai thác chủ yếu được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như tưới tiêu, cấp nước cho các trạm khai thác phục vụ sinh hoạt, sản xuất và chăn nuôi tại thị xã Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Phương pháp chỉ số chất lượng nước dưới đất (GWQI) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) được ứng dụng để xác định sự biến thiên về không gian cũng như mức độ phù hợp của nước dưới đất tại thị xã Phú Mỹ. Các thông số chất lượng nước trong nghiên cứu này gồm pH, TDS, Độ cứng tổng, Cl, F, NH4+-N, NO3-N, SO42, Pb2+ và Fe2+ được sử dụng tính toán từ 17 giếng quan trắc vào mùa khô và mùa mưa năm 2017. Kết quả bản đồ cho thấy các thông số chất lượng nước như Cl, F, NH4+, Pb2+ và Fe2+ là các thông số quan trọng vượt mức tối đa giới hạn cho phép của QCVN. Chất lượng nước dưới đất theo kết quả phân tích GWQI cho thấy 88% (mùa khô) và 94% (mùamưa) số giếng quan trắc có chất lượng ``tốt'' đến ``rất tốt'', số lượng giếng có chất lượng từ ``xấu'' đến ``không phù hợp để sử dụng'' có sự thay đổi giữa 2 mùa. Tương ứng bản đồ GWQI chỉ ra nước dưới đất có chất lượng tốt chiếm 98% diện tích khu vực nghiên cứu (331,44 km2) vào mùa khô, và chiếm 94,5% diện tích (319,58 km2) vào mùa mưa. Từ khoá: GIS, chất lượng nước dưới đất, chỉ số chất lượng nước dưới đất GIỚI THIỆU Mụcđích cấpnước cho sinhhoạt và nôngnghiệp được áp dụng nhiều kỹ thuật đánh giá chất lượng nước khác nhau1. Trong đó, một trong những kỹ thuật đánh giá chất lượng nước dưới đất được sử dụng rộng rãi và hữu ích nhất là phương pháp chỉ số chất lượng nước dưới đất (GWQI - Groundwater Quality Index). Đây là kỹ thuật đánh giá, cung cấp sự ảnh hưởng tổng hợp của từng thông số đến toàn bộ chất lượng nước. GWQI là phương pháp mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng, được biểu diễn qua thang điểm, là thông số quan trọng để phân vùng chất lượng nước dưới đất2. Phương pháp chỉ số chất lượng nước đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới như Ấn Độ 3,4, Bangladesh5, Ai Cập6, Thổ Nhĩ Kỳ7, Iran8. Các nghiên cứu này đã ứng dụng phương pháp WQI đánh giá chất lượng nước dưới đất dựa vào thông số đặc trưng chất lượng nước để tiến hành phân vùng, giám sát và quản lí nguồn nước. Để hạn chế ý kiến chủ quan người ta đã tiến hành tiến trình phân tích cấp bậc (AHP) để phân tích mối quan hệ của các thông số để lựa chọn trọng số một cách khách quan nhất nhầm đảm bảo tính chính xác cũng như mức độ tin cậy của kết quả. AHPđược đề xuất như làmột kỹ thuật phân tích quyết định để đánh giá các lựa chọn thay thế đa thuộc tính phức tạp giữa một hoặc nhiều người ra quyết định. AHP cung cấp thuật toán khách quan để xử lý các thể tách rời khỏi chủ quan và các sở thích riêng tư củamột cá nhân hoặc nhóm trong việc đưa ra quyết định9. AHP được sử dụng trên khắp thế giới trong các lĩnh vực như chính phủ, y tế, công nghiệp, giáo dục trong đó các vấn đề về môi trường như đánh giá chất lượng nước cho các con sông ở Tây Java, Indonesia10. Đánh giá sự thay đổi không gian và thời gian của chất lượng nước dưới đất quanh một bãi thải MSW mở ở thành phố Ranchi, Jharkhand, Ấn Độ11. Chỉ số chất lượng nước WQI có kết hợp trọng số AHP cũng đã được áp dụng nhằm đánh giá sự thay đổi không gian của chất lượng nước dưới đất tại Việt Nam, cụ thể là trong khoảng thời gian mười năm từ 2009 đến 2018 tại Tỉnh An Giang. Kết quả cho thấy, các giếng ở vùng Đông Bắc và Đông Nam của An Gi- ang hầu hết được phân loại theo chất lượng nước xấu với nồng độ Arsenic (As) cao trong những năm qua, một phần do sự lắng đọng trầm tích rất lớn trongmùa Trích dẫn bài báo này: Âu N H, Bảo T M, Nhi P T T, Vy T H M, Hiền T T, Hiệp T N, Linh L K, Hà L T H. Ứng dụng chỉ số chất lượng nước dưới đất (GWQI) và GIS phân vùng chất lượng nước dưới đất tầng Pleistocen tại thị xã Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Sci. Tech. Dev. J. - Sci. Earth Environ.; 4(1):149-161. 149 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Trái đất và Môi trường, 4(1):149-161 gió mùa. Sự hiểu biết về chất lượng nước dưới đất có thể giúp các nhà hoạchđịnh chính sách bảo vệ và quản lý các nguồn nước một cách hợp lý dài hạn12. Các ngiên cứu trên cho thấy việc sử dụng chỉ số chất lượng nước dưới đất có trọng số (GWQI) được phát triển dựa trên quy trình phân cấp (AHP) gán trọng số cho các tham số là phương pháp, vừa phù hơp để đánh giá chất lượng nguồn nước áp dụng cho mục đích cấp nước và nông nghiệp, vừa đáp ứng được xu hướng toàn cầu hiện nay. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một công cụ để lưu trữ, phân tích và trực quan hóa không gian dữ liệu, nhằm hỗ trợ quá trình ra quyết định trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu. GIS cung cấp môi trường hiệu quả, nhanh chóng, để tổ chức, định lượng và giải thích khối lượng lớn dữ liệu không gian13. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng GIS và phương pháp GWQI để đánh giá chất lượng nước dưới đất như Ấn Độ14,15, Ai Cập sử dụng tích hợp phân tích thủy địa hóa truyền thống vàGIS với phân tích nhân tố để hiểu các nhân tố đang kiểm soát hóa học nước dưới đất13, Iran sử dụng phương pháp GIS với Chỉ số chất lượng nước dưới đất để phân tích chất lượng nước, được xác định bởi việc thực hiện loại bỏ bản đồ phân tích độ nhạy cảm, phục vụ cho mục đích phân vùng chất lượng nước có khả năng uống trong khu vực bán khô hạn16. Tại Việt Nam nói chung và tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu nói riêng, đã có một số nghiên cứu của các nhóm tác giả ứng dụng phương pháp chỉ số chất lượng nước dưới đất17,18. Tuy nhiên, hiện tại chưa có nghiên cứu nào áp dụng phương pháp GWQI trên nền tảng GIS để phân vùng và đánh giá chất lượng nước tại thị xã Phú Mỹ. Do đó, mục đích của nghiên cứu này là tập trung tính toán, phân tích các thông số hóa lý của chất lượng nước dưới đất trong tầng chứa nước Pleistocen bằng GWQI, kết hợp với hệ thống thông tin địa lý để đánh giá chất lượng và sự biến thiên chất lượng nước dưới đất theo không gian tại khu vực thị xã Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Mô tả vùng nghiên cứu Thị xã Phú Mỹ có 3 tầng chứa nước lỗ hổng chính, gồm Pleistocen trên (qp3) (gồm các giếng QT5B, VT4B, VT6, NB1B, NB2C, NB3A, NB3B, QT7B) có độ sâu từ 14-30m; Pleistocen giữa-trên (qp23) (gồm các giếng QT5A, VT4A, NB1A, NB2A, NB2B, NB4, QT7A. QT11, VT2B) sâu từ 5-38m và Pleistocen dưới (qp1). Trong đó, 2 tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Pleistocen trên (qp3) và Pleistocen giữa-trên (qp23) có diện phân bố trải rộng toàn thị xã với mức độ giàu nước lớn. Tỷ lệ các giếng phân bố không đều, 35,3% các giếng tập trung tại xã Mỹ Xuân, 23,5% các giếng phân bố tại xã Phú Mỹ, 23,5% giếng tại các xã Phước Hòa và Tân Phước. Ngoài ra, 17,64% các giếng còn lại (VT2A, NB4 và VT16) phân bố rải rác lần lượt tại các xã Hắc Dịch, Tóc Tiên và Tân Hòa. Hướng phân bố chủ yếu của các giếng tập trung về phía phía Tây và Tây Bắc và khu vực thị xã Phú Mỹ, giáp huyện Cần Giờ và sông Thị Vải. Thành phần thạch học gồm chủ yếu là cát hạt mịn đến trung thô chứa sạn sỏi, cát pha bột màu xám sáng, có nơi lẫn sét bột hoặc xen kẹp các thấu kính mỏng sét bột, bột cát mịn, nằm dưới hệ tầng Củ Chi, hệ tầng Thủ Đức và hệ tầng Trảng Bom với các khoáng vật chính: Fluorit-apatit, felspat, thạch cao, turmalin, montmorilonit, ilmenit và một số tạp chất khác17. Thành phần hóa học chủ yếu của tầng Pleistocen là nước nhạt, đây là nguồn cung cấp chính cho các giếng khai thác cấp công nghiệp quy mô từ trung bình đến lớn (Phú Mỹ - Mỹ Xuân – Tóc Tiên) và nhỏ lẻ tại khu vực nghiên cứu. Nước trong tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Pleistocen có hầu hết các chỉ tiêu đánh giá thấp hơn nhiều so với giá trị giới hạn hàm lượng cho phép của QCVN 09- MT:2015/BTNMT, chỉ một số ít chỉ tiêu vượt ra ngoài tiêu chuẩn (Clorua, Amoni, Chì và Sắt). Riêng ở khu công nghiệp Mỹ Xuân, khu vực gần sông Thị Vải (VT4B) cần chú ý đến hàm lượng TDS, Clorua, Chì, Mangan và Sắt vì chúng cao hơn giá trị tiêu chuẩn gấp vài lần. Tài liệu nghiên cứu 29 thông số hóa lý được thực hiện phân tích tại 17 trạm quan trắc tầng chứa nước Pleistocen (NB2C, NB2A, NB3A, NB1B, NB4, NB1A, VT2A, VT6, QT5B, NB2B, QT11, QT7B, NB3B, QT5A, VT4B, QT7A, VT4A) do Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu thực trên địa bàn thị xã Phú Mỹ năm 2017. Tuy nhiên, số liệu phân tích cho thấy một số thông số không phát hiện giá trị, một số khác không được phân tích liên tục giai đoạn 2012-2018. Do vậy, trong bài báo này sử dụngmười thông số chất lượngnước (pH,TDS,Độ cứng tổng, Cl, F, NH4+- N, NO3-N, SO42, Pb2+ và Fe2+) từ 17 giếng quan trắc chất lượng tại thị xã Phú Mỹ được Sở Tài nguyên và Môi trường thực hiện vào mùa khô và mùa mưa năm 2017 để xử lý, phân tích và đánh giá. Vị trí các giếng quan trắc được trình bày trong sơ đồ vị trí quan trắc ởHình 1. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm EXCEL 2016 (Microsoft Office), dữ liệu được đưa vào sắp xếp theo trình tự, sau đó 150 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Trái đất và Môi trường, 4(1):149-161 Hình 1: Vị trí khu vực nghiên cứu. thực hiện các tính toán GWQI dựa trên phương pháp chỉ số chất lượng nước dưới đất, thống kê và được sử dụng làm nền tảng để thực hiện phân vùng trong GIS. Tiến trình phân tích cấp bậc AHP AHP cung cấp một khung toàn diện và hợp lý để cấu trúcmột quyết định, để đại diện và định lượng các yếu tố của quyết định, để liên hệ các yếu tố với mục tiêu tổng thể, và để đánh giá các giải pháp. Phương pháp này có thể làm giảm các vấn đề giữa các yếu tố như mối quan hệ và sự chồng chéo. Trọng số tươngđối cho từng yếu tố được xemxét, ước tính bằng cách sử dụng các phương pháp củaAHP vàma trận so sánh cặp. Thang so sánh Saaty19 là một phương pháp phổ biến thường được thực hiện để phân tích so sánh giữa các yếu tố khác nhau. Tầm quan trọng tương đối được đo giữa hai yếu tố dựa trên thang điểm từ 1 đến 9, trong đó 1 cho thấy hai yếu tố quan trọng như nhau trong khi 9 phản ánh rằng một yếu tố quan trọng hơn nhiều yếu tố khác. Tỷ số nhất quán (CR) đã được tính toán để kiểm tra sự khác biệt giữa các so sánh cặp và độ tin cậy của các phép đo. Tỷ số nhất quán (CR) phải <0,1 để được chấp nhận; mặt khác, điều quan trọng là kiểm tra các đánh giá chủ quan và tính toán lại các trọng số 19. Qui trình phân tích thứ bậc gồm các bước sau20: Bước 1: Gán trọng số cho các tiêu chí bằng cách xây dựng một ma trận so sánh cặp duy nhất cho các tiêu chí. Trong tiến trình đánh giá, tập hợp trọng số w được dùng là đại diện cho tầm quan trọng tương đối của mỗi tiêu chí. Các trọng số khác nhau ảnh hưởng trực tiếp lên kết quả đánh giá. Vì vậy, cần phải bảo đảm độ chính xác các trọng số của các tiêu chí. Phương phápAHP thực hiện so sánh từng cặp tiêu chí để xác định tầmquan trọng tương đối củamột tiêu chí đối với tiêu chí khác. Ma trận so sánh từng cặp cho n tiêu chí có thể viết như sau: D= [ di j ] = 0BBB@ C1=C1 C1=C2 ::: C1=Cn C2=C1 C2=C2 ::: C2=Cn ::: ::: Ci=C j ::: Cn=C1 Cn=C2 ::: Cn=Cn 1CCCA nn (1) Trong đó Ci/C j diễn đạt so sánh tiêu chí Ci đối với tiêu chí C j và di j là ký hiệu tầm quan trọng tương đối của tiêu chí Ci với riêng tiêu chí C j . Để biểu thị so sánh, ta sử dụng thương số để chỉ độ quan trọng của tiêu chí này với tiêu chí kia. Để biểu diễn độ mạnh của các tiêu chí dùng thang từ 1–921, được thể hiện ở Bảng 1. Bước 2: Dùng phương pháp trung bình hình học theo dòng (row geometricmeanmethod (RGMM)) để tính trọng số Ci 22 bằng cách nhân các giá trị trong mỗi hàng với nhau và tính căn thứ n của các giá trị. wi = n √ Õnj=1di j 151 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Trái đất và Môi trường, 4(1):149-161 Bảng 1: Thang độmạnh của các tiêu chí Độ mạnh trọng số Định nghĩa Giải thích 1 Tầm quan trọng bằng nhau Hai tiêu chí dự phần vào mục tiêu bằng nhau 3 Quan trọng hơn một ít Đánh giá tiêu chí này quan trọng hơn tiêu chí kia một ít. 5 Cần thiết hay khá quan trọng Đánh giá tiêu chí này mạnh hơn so với tiêu chí kia 7 Rất quan trọng hay tầm quan trọng đã được chứng minh Một tiêu chí tác động đến mục tiêu rất mạnh so với tiêu chí kia, sự ưu thế của nó đã chứng minh trong thực tế 9 Quan trọng tuyệt đối Thống kê số liệu chứng tỏ một tiêu chí là tác động mục tiêu cao nhất. 2, 4, 6, 8 Các giá trị trung gian giữa haimức giá trị gần nhau Dùng để hài hòa với các ưu tiên nêu trên. Các phân số Nếu tiêu chí i cómột trên các giá trị trên khi so sánh với j, sau đó tiêu chí j có giá trị nghịch đảo khi so sánh với tiêu chí i. Bước 3: Chuẩn hóa tập trọng số W = (w1, w2, ..., wi, ..., wn) theo công thức: w= ( W1 Swi ; W2 Swi ; :::; Wn Swi ) (2) Từ tập trọng số chuẩn hóa, ta tìm được trọng số của một tiêu chí. Bước 4: Kiểm tra lại tính hợp lý của đánh giá Tính nhất quán trong đánh giá có nghĩa là nếu ta đánh giá A≻ B và B≻C thì A≻C. Theo nhiều tác giả, số bậc đánh giá aij lớn nhất nên bằng với số tiêu chí (n). Ví dụ có 4 tiêu chí, nên đánh giá ai j tối đa là 7 (1, 3, 5, 7). AHP cho thấy khả năng kiểm tra sự nhất quán logic của ma trận sánh đôi bằng cách tính tỷ số nhất quán (CR). Đánh giá AHP được chấp nhận khí CR < 0,1. Vectơ trọng số _ w= 26664 w1 w2 ::: wn 37775 (3) Từ ma trận đánh giá tầm quan trọng: _ A= 26664 a11 a12 ::: a1n a21 a22 ::: a2n ::: ::: ::: ::: an1 an2 ::: ann 37775 (4) Tính nhất quán của ma trận A được tính như sau: Nhân ma trận A với vectơ trọng số w để có vectơ B: _ B= _ A _w= 26664 b1 b2 ::: bn 37775 (5) Trong đó: b1 = a11w1+a12w2+ :::+a1nwn b1 = a21w1+a22w2+ :::+a2nwn ::: b1 = an1w1+an2w2+ :::+annwn Chia mỗi phần tử của vectơ B cho thành tố tương ứng trong vectơ w cho ta vectơ mới c. _ c= 26664 b1=w1 b2=w2 ::: bn=wn 37775= 26664 c1 c2 ::: cn 37775 (6) Lambda max là trung bình của các thành tố của vectơ c: lmax = 1 n n å i=1 _ c (7) Sau đó tính chỉ số nhất quán theo công thức: CI = lmaxn n1 (8) Trong đó n là bậc của ma trận A và Lambda max có từ phương trình (7) Sử dụng phương trình (7), tính tỷ số nhất quán: CR= CI RI (9) Trong đó RI là chỉ số ngẫu nhiên, giá trị n của nó lấy từ Bảng 2. CR thể hiện tính nhất quán khi thực hiện các so sánh cặp. Tỷ số nhất quán thấp có nghĩa là quyết định của người ra quyết định có tính nhất quán hơn so với tỷ số nhất quán cao. 152 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Trái đất và Môi trường, 4(1):149-161 Bảng 2: Bảng chỉ số ngẫu nhiên n 3 4 5 6 7 8 9 >9 RI 0,58 0,9 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,49 CR< 0,10, quyết định của nhà ra quyết định của so sánh cặp tương đối nhất quán nên không cần điều chỉnh. NếuCR> 0,10, nhà ra quyết định nên nghiêm túc xem xét, đánh giá và phân tích lại so sánh cặp. Sau khi kiểm tra đạt yêu cầu, có thể sử dụng trọng số để tính toán tiếp theo. PhươngphápChỉ sốchất lượngnướcdướiđất (GWQI) Phương pháp chỉ số chất lượng nước dưới đất (GWQI) phản ánh hợp phần ảnh hưởng của riêng các thông số chất lượng nước khác nhau, phụ thuộc nhiều vào đặc điểm khu vực nghiên cứu và mục đích sử dụng. Chất lượng nước dưới đất được tính toán bằng cách dùng công thức GWQI23, được so với giới hạn của Quy chuẩn Việt Nam QCVN 09- MT:2015/BTNMT. Thang đo chất lượng (qi) chomỗi thông số chất lượng nước dưới đất được tính bằng cách lấy Nồng độ thông số củamẫu nước (Ci) chia choGiá trị giới hạn (Si) của thông số đó theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT và kết quả được nhân với 100 (phương trình 10) qi = ci si x100 (10) Trong đó qi là thang đo chất lượng, Ci là nồng độ của mỗi thông số hóa học trong mỗi mẫu nước tính bằng mg/l. Si là tiêu chuẩn nước dưới đất cho mỗi thông số hóa học tính bằng mg/l theo QCVN 09- MT:2015/BTNMT. Để tính toán GWQI, SI được xác định đầu tiên cho mỗi thông số hóa học, sau đó được dùng để xác định GWQI theo các phương trình sau đây GWQI = åSIi (11) Trong đó SIi là chỉ số đại diện cho thông số thứ i. Đối với GWQI, nước ngầm được phân thành năm cấp, từ chất lượng nước rất tốt, đến chất lượng nước rất kém. Các tiêu chuẩn phân loại được liệt kê trong Bảng 3 được thamkhảo từ các bài báo quốc tế, doViệt Nam hiện nay đang còn các nghiên cứu chưa cụ thể về bảng tiêu chuẩn phân loại chất lượng. Bảng 3: Phân loại chất lượng nước dưới đất theo GWQI 2 GWQI Chất lượng nước dưới đất < 50 Rất tốt 50 - 100 Tốt 100 - 150 Trung bình 150 - 200 Kèm > 200 Không phù hợp để sữ dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Các bản đồ phân bố không gian của các thông số chất lượng nước dưới đất được chuẩn bị bằng phần mềm ArcGIS 10.4.1. Kỹ thuật nghịch đảo có trọng số khoảng cách (IDW) được sử dụng để tạo các bản đồ nội suy không gian cho các thông số khác nhau trong công cụ phân tích không gian. Phương pháp nội suy IDW là một phương pháp phổ biến và dễ ứng dụng, xác định các giá trị điểm chưa biết thông qua việc thực hiện tính trung bình trọng số khoảng cách giá trị của các điểm đã biết của mỗi pixel. Những điểm gần, giá trị trọng số lớn ảnh hưởng rất nhiều đến giá trị tính toán, ngược lại những điểm càng cách xa điểm cần tính thì giá trị ít bị ảnh hưởng, từ đó khoanh vùng bán kính xác định có thể được sử dụng để xác định giá trị đầu ra cho mỗi vị trí. Sau khi dữ liệu được tính toán thông qua phương pháp IDWsẽ được chồng lớp lên nhau thông qua công cụ calculator trongGIS nhằmđưa ra kết quả chính xác về phân vùng theo mùa ở khu vực nghiên cứu. Bản đồ thông số chất lượng nước dưới đất được tính dựa trên các thông số pH, độ cứng, TDS, Cl, F, NH4+, NO3, SO42, Pb2+, Fe2+. Các thông số được nội suy, xây dựng các lớp bản đồ cho từng thông số, sau đó chồng các lớp để thấy rõ diễn biến của chất lượng nước dưới đất theo từng mùa. Các lớp thông số chất lượng nước dưới đất được chồng theo công thức sau24: MGWQI = åMQi (12) Trong đóMQi: Tổng các lớp thông số chất lượng nước dưới đất. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Chất lượng nước dưới đất rất quan trọng, là nhân tố chính xác định sự phù hợp của nước dưới đất với các 153 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Trái đất và Môi trường, 4(1):149-161 Bảng 4: Giá trị nồng độ các thông số chất lượng nước tầng chứa nước Pleistocenmùa khô vàmùamưa tại Thị xã PhúMỹ N (Số lượng) Mùa khô Mùa mưa Max. Min. Mean SD Max. Min. Mean SD pH 17 6,55 4,30 5,14 5,29 7,80 5,80 7,20 7,16 Độ cứng tổng 17 360,00 0,00 15,00 59,18 234,00 0,00 11,00 38,65 TDS 17 852,00 11,00 52,00 195,29 724,00 10,00 43,00 135,18 SO42 17 90,00 0,00 3,00 11,65 120,00 0,00 0,00 11,35 Cl- 17 512,00 3,00 17,00 82,65 376,00 5,00 15,00 53,65 NH4+- N 17 22,40 0,00 0,04 1,63 18,40 0,00 0,07 1,37 NO3- N 17 11,60 0,00 0,08 1,53 2,36 0,00 0,12 0,55 F 17 1,11 0,00 0,00 0,07 1,79 0,17 0,33 0,50 Pb 17 0,04 0,00 0,00 0,01 0,16 0,00 0,01 0,02 Fe2+ 17 56,10 0,00 1,71 6,26 71,30 0,11 4,00 10,34 mụcđích sinh hoạt, nôngnghiệp và côngnghiệp2. Tất cả các thông số quan trắc trong mùa khô và mùa mưa tại khu vực nghiên cứu được xác định theo các giá trị nhỏ nhất (Min.), lớn nhất (Max.), trung bình (Mean) và độ lệch chuẩn (SD) của tập dữ liệu được trình bà